شبیه‌سازی روش همبستگی فازی در حسگرهای توری دینامیکی بریلوئن برای رسیدن به قدرت تفکیک فضایی در حد میلی‌متر

حساسیت و دقت فوق العاده­ی حسگرهای نوظهور فیبر نوری توزیعی سبب توجه ویژه به آن­ها و استفاده روز افزون از آن‌ها در صنایع نوین و بخصوص کاربردهایی نظیر پایش امنیت مرزها و نشت لوله­های انرژی، نظارت ایمنی سازه­های عظیم شهری، خطوط راه آهن و .. شده است. قدرت تفکیک فضایی و طول اندازه‌گیری، دو پارامتری هستند که همواره مورد توجه محققان در این زمینه بوده است. آشکار است که در امور نظامی و عمرانی هر چه دقت فضایی بهتر باشد ایمنی بیشتر و خسارات کمتری مشاهده خواهد شد. بهترین دقت فضایی در این نوع حسگرها، در حسگرهای توری دینامیکی بریلوئن ثبت شده است که کمتر از 1سانتی‌متر می‌باشد. در این حسگرها از دو موج پمپ برای ساختن توری و یک موج گمانه برای مشاهده تغییرات آن استفاده می‌شود. چنین دقتی با استفاده از روش همبستگی فازی به‌دست آمده است که در آن امواج پمپ به کمک یک مدولاتور فازی PRBS که بر روی این امواج اختلاف فاز صفر و π به صورت تصادفی و البته دوره‌ای اعمال می‌کند، مدوله می‌شوند. البته از معایب این روش، پردازش سیگنال‌های سنگین و روابط ریاضی پیچیده حاکم بر آن است که درک این روش را بسیار سخت کرده است. در این مقاله به کمک روابط سر‌راست و قابل فهم ماتریسی، روش همبستگی فازی شبیه‎‌سازی شده و ابتدا دقت فضایی و سپس طول اندازه‌گیری محاسبه شده است. درنهایت با این روش ابداعی، دقت فضایی 9 میلی‌متر برای طول اندازه‌گیری 295 متر و دقت فضایی 14 میلی‌متر برای طول اندازه‌گیری 460 متر به‌دست آمده که کاملاً مطابق با نتایج حاصل از روش همبستگی فازی است بدون این­که پیچیدگی‌های این روش را داشته باشد.